内容正文:
2025-2026学年高一数学高频考点与解题策略(人教A版2019必修第一册)
专题01 集合的概念11种常见考法归类(58题)
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考点一 集合概念的理解
(1) 判断元素能否构成集合
(2) 判断是否为同一集合
考点二 判断元素与集合的关系
考点三 已知元素与集合的关系求参数
考点四 集合元素互异性的应用
考点五 判断集合中元素的个数
考点六 根据集合元素个数求参数
考点七 由集合相等求参数
考点八 用列举法表示集合
考点九 用描述法表示集合
考点十 集合表示法的综合应用
考点十一 集合的新定义题
知识点1:集合的含义
一般地,我们把研究对象统称为元素,通常用小写拉丁字母,,,…表示.
把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),通常用大写拉丁字母,,,…表示集合.
知识点2:元素与集合
1.元素与集合的关系
(1)属于:如果是集合的元素,就说属于,记作 .
(2)不属于:如果不是集合的元素,就说不属于,记作.
特别说明:表示一个元素,表示一个集合.它们间的关系为:.
2.集合元素的三大特性
(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的,也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了,我们把这个性质称为集合元素的确定性.
(2)互异性(考试常考特点,注意检验集合的互异性):一个给定集合中元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素是不重复出现的,我们把这个性质称为集合元素的互异性.
(3)无序性:集合中的元素是没有固定顺序的,也就是说,集合中的元素没有前后之分,我们把这个性质称为集合元素的无序性.
知识点3:集合的表示方法与分类
1.常用数集及其符号
常用数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
数学符合
或
2.集合的表示方法
(1)自然语言法:用文字叙述的形式描述集合的方法叫做自然语言法
(2)列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“”括起来表示集合的方法叫做列举法.
注用列举法表示集合时注意:
①元素与元素之间必须用“,”隔开.
②集合中的元素必须是明确的.
③集合中的元素不能重复.
④集合中的元素可以是任何事物.
(3)描述法定义:一般地,设表示一个集合,把集合中所有具有共同特征的元素所组成的集合表示为,这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线.
具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
(4)(韦恩图法):
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为图。
3.集合的分类
根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.
(1)有限集:含有有限个元素的集合是有限集,如方程的实数解组成的集合,其中元素的个数为有限个,故为有限集.有限集通常推荐用列举法或描述法表示,也可将元素写在图中来表示.
(2)无限集:含有无限个元素的集合是无限集,如不等式的解组成的集合,其中元素的个数为无限个,故为无限集.通常用描述法表示。
知识点4:集合相等
只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的.记作:,例如: ,
解题策略
1.三方面理解集合的含义
注:不是所有的对象都能构成集合,只有具有明确标准可以判定是否在集合内的对象才能组成集合.
2.判断一组对象能否构成集合的方法
(1)依据:元素的确定性是判断的依据.如果考查的对象是确定的,就能构成集合,否则不能构成集合.
(2)切入点:解答此类问题的切入点是集合元素的特性,即确定性、互异性和无序性.
图示如下:
一般地,确认一组对象a1,a2,a3,…,an(a1,a2,…,an均不相同)能否构成集合的方法为:
3.集合中元素的特性及应用
集合中元素具有确定性、互异性、无序性.确定性用于判断一组对象能否构成集合;互异性主要是提示我们求出结果后要检验,特别是题中含有参数时,一定要检验求出的参数是否使集合中的元素满足互异性;无序性主要是方便定义集合相等,当两个集合相等时,其元素不一定依次对应相等.4、元素与集合的关系解读
5、N与N+(或N*)的区别
N+(或N*)是所有正整数组成的集合,而N是由0和所有的正整数组成的集合,所以N比N+(或N*)多一个元素0.
6、判断元素与集合关系的两种方法
(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出的,只要判断该元素在已知集合中是否给出即可. 此时应首先明确集合是由哪些元素构成的.
(2)特征法:对于某些不便直接表示的集合,判断元素与集合的关系时,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.此时应首先明确已知集合的元素具有什么属性,即该集合中元素要符合哪种表达式或满足哪些条件.
7.已知元素与集合的关系求参数
首先,明确元素与集合的从属关系,将元素代入集合对应的表达式或关系式中。比如元素属于某方程构成的集合,就把元素代入方程;属于某不等式构成的集合,就代入不等式。
其次,根据代入后得到的等式或不等式,求解参数的可能取值。过程中要留意集合元素的特性,如确定性、互异性等,必要时对参数取值进行初步筛选。
最后,将求出的参数值代入原集合进行检验,确保元素确实属于该集合,且集合满足元素互异性等要求,排除不符合条件的参数值,得到最终结果。
8.利用集合中元素的确定性、互异性求参数的策略及注意点
(1)策略:根据集合中元素的确定性,可以解出参数的所有可能值,再根据集合中元素的互异性对求得的参数值进行检验.
(2)注意点:利用集合中元素的互异性解题时,要注意分类讨论思想的应用.
9.判断集合中元素的个数,可按以下策略进行:
首先,对集合进行化简,明确元素的具体形式和限定条件。比如处理含根式、分式或不等式的集合,通过化简转化为更直观的表达式,便于分析元素构成。
其次,根据集合类型选择合适方法。对于有限集,若元素可列举,直接列举后计数;若涉及实数运算组合(如两个集合元素的运算结果),需列出所有可能结果,去除重复元素后计数。
若集合含参数或为无限集,需分类讨论参数取值对元素范围的影响,分析元素满足条件的情况,确定不同情形下的元素个数。同时,注意结合集合元素的互异性,避免重复计数。
10.根据集合元素个数求参数
根据集合元素个数的要求,分析元素的构成规律。列出关于参数的方程或不等式,结合集合元素的确定性、互异性等特性,求解参数的取值范围或具体值,注意排除使元素个数不符合条件的解。
注:对于一元二次方程,当二次项的系数中含参数时,首先要讨论二次项的系数是不是零,否则容易漏解.
11.由集合相等求参数
由集合相等可知两集合元素完全相同,列出所有可能的元素对应等式组。解方程组得到参数值后,代入集合检验,确保两集合元素完全一致且满足互异性,剔除导致集合元素重复的解。
12. 列举法表示集合的种类
(1)元素个数少且有限时,如{1,2,3,4}.
(2)元素个数多且有限时,可以列举部分,中间用省略号表示.如“从1到100的所有自然数”可以表示为{1,2,3,4,…,100}.
(3)元素个数无限但有规律时,也可以类似地用省略号列举.如“所有的正偶数”可以表示为{2,4,6,8,…}.
13.列举法表示集合的步骤及注意点
用列举法表示集合的3个步骤
(1)求出集合的元素.
(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次.
(3)用花括号括起来.
注意点:
二元方程组的解集,函数的图像形成的集合都是点的集合,一定要写成实数对的形式,元素与元素之间用“,”隔开.如{(2,3),(5,-1)}.
14.描述法表示集合的几点注意
(1)用描述法表示集合,应先弄清楚集合的属性,是数集、点集还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一个有序数对来表示其元素.
(2)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}.
(3)用描述法表示集合时,若描述部分出现元素记号以外的字母,需对新字母说明其含义或取值范围.不能出现未被说明的字母.所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方式就不符合要求,需将k∈Z也写进花括号内,即{x∈Z|x=2k,k∈Z}.
(4)多层描述时,应当准确使用“且”和“或”,所有描述的内容都要写在集合内.
(5)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所属范围为实数集时可以省略不写.例如,方程x2-2x+1=0的实数解集可表示为{x∈R|x2-2x+1=0},也可写成{x|x2-2x+1=0}.
15.描述法表示集合的2个步骤
16.集合的三种表示方法特点
17.选用列举法或描述法的原则
要根据集合元素所具有的属性选择适当的表示方法.列举法的特点是能清楚地展现集合的元素,通常用于表示元素较少的集合,当集合中元素较多或无限时,就不宜采用列举法;描述法的特点是形式简单、应用方便,通常用于表示元素具有明显共同特征的集合,当元素共同特征不易寻找或元素的限制条件较多时,就不宜采用描述法.
18.集合表示法的综合应用
解决集合表示法的综合应用问题,可遵循以下策略:
首先,精准剖析集合的代表元素及其属性。像方程解集这类集合,其元素是方程的根,由此能将集合问题转化为方程问题,比如判断元素个数可转化为判断方程根的个数。
其次,妥善处理含参数的情况。对于含参数的方程,要依据参数的不同取值分类讨论,比如方程是一次还是二次,这会影响根的个数和求解方式。同时,求出参数后,需验证是否满足集合元素的特性,如互异性等。
再者,深入理解并运用新定义或给定规则。当集合涉及新的定义或运算规则时,要准确把握其含义,将其转化为熟悉的集合知识进行处理,通过逐步推导和验证来解决问题。
19.集合的新定义
先仔细阅读新定义,理解其内涵和规则,将新定义转化为已学的集合知识。结合具体问题,运用新规则分析集合关系或元素特征,通过实例验证逻辑,进而求解问题。
考点一 集合概念的理解
(1) 判断元素能否构成集合
1.【多选】(25-26高一·山东德州·开学考试)下列说法正确的是( )
A.联合国安理会常任理事国能组成一个集合
B.我校很喜欢足球的同学能组成一个集合
C.由不大于的自然数组成的集合的所有元素为
D.数,,,,组成的集合中有5个元素
2.(2025高一·全国·专题练习)下列各对象可以组成集合的是( )
A.与1非常接近的全体实数
B.新学期2025~2026学年度第一学期全体高一学生
C.高一年级视力比较好的同学
D.高中学生中的游泳高手
3.(2025高一·全国·课前预习)下列对象不能构成集合的是( )
①我国古代著名的数学家;②所有的APEC成员国;③空气中密度小的气体.
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
4.(2025高一·河南洛阳·阶段练习)以下四组对象,能构成集合的是( ).
A.最大的正实数 B.最小的整数
C.平方等于1的实数 D.最接近1的实数
5.(2025高一·全国·课后作业)下列各组对象可以构成集合的是( )
A.数学必修第一册课本中所有的难题 B.小于8的所有素数
C.直角坐标平面内第一象限的一些点 D.所有小的正数
(2) 判断是否为同一集合
6.(25-26高一·全国·课后作业)下列说法中正确的是( )
A.0与表示同一个集合
B.集合与是两个相同的集合
C.方程的解集为
D.集合可以用列举法表示
7.(2025高一·上海·随堂练习)有两组集合(1),;(2),其中集合相等的是第 组.
8.(2025高一·全国·课堂例题)集合与集合表示同一个集合吗?
9.(2025高一·全国·课堂例题)集合与是否为相等集合?
10.【多选】(2025高一·江苏常州·阶段练习)下列各组中表示不同集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
考点二 判断元素与集合的关系
11.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
12.(25-26高一·全国·课前预习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
13.(25-26高一·全国·随堂练习)用符号“”或“”填空:
(1)0 , ,3.14 , , , ;
(2)0 ,1 .
14.(2025高二·浙江温州·期末)已知,集合,则与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
15.(2025高一·全国·课前预习)已知集合为非零常数,则下列不正确的是( )
A. B. C. D.
考点三 已知元素与集合的关系求参数
16.(2025高三·全国·专题练习)已知集合,且,则实数的值为( )
A. B.0 C.3 D.或3
17.(25-26高一·福建龙岩·开学考试)若,则 .
18.(2025高一·上海浦东新·阶段练习)已知集合,且,则 .
19.(25-26高一·全国·课堂例题)不包含, 0, 1的实数集A满足条件:若,则.如果,用列举法表示集合A.
20.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知集合的最大元素等于该集合的所有元素之和,则实数( )
A. B. C. D.
考点四 集合元素互异性的应用
21.(25-26高一·全国·随堂练习)若,由两个元素构成的集合中,应满足的条件是 .
22.(2025高一·江苏扬州·期中)集合中的不能取的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
23.(2025高一·四川成都·期中)集合中实数的取值范围是( )
A.或B.且C.或 D.且
24.(2025高一·全国·专题练习)数集中的x不能取的数值的集合是( )
A. B. C. D.
25.(2025高一·全国·单元测试)非空有限数集满足:若,,则必有,,.则满足条件且含有两个元素的数集 .(写出一个即可)
考点五 判断集合中元素的个数
26.(2025高一·福建福州·期中)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
27.(2025高一·河南·期中)若集合,则的元素个数为 .
28.(2025高一·广东汕头·阶段练习)若以方程和的解为元素组成集合,则中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
29.(2025高二·江西南昌·阶段练习)已知集合,则集合中全部元素之和为 .
30.(2025高三·重庆南岸·阶段练习)定义集合的一种运算:,若,则中的元素个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
考点六 根据集合元素个数求参数
31.(25-26高一·全国·课前预习)已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若集合中至少有一个元素,求实数的取值范围.
32.【多选】(25-26高一·全国·课后作业)(多选)已知,集合,则满足中有个元素的的值可能为( )
A. B. C. D.
33.(2025高一·全国·专题练习)若集合中至多有一个元素,求实数a的值
34.(2025高一·全国·课前预习)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
35.(2025高一·云南红河·期中)记关于的方程的解集为,且恰有3个元素.
(1)证明:;
(2)若以中的元素为边长的三角形恰好为直角三角形,求a,b的值.
考点七 由集合相等求参数
36.(2025高一·上海奉贤·期中),则 .
37.(2025高一·湖南永州·阶段练习)若集合,且,则实数的值为 ( ).
A.或 B. C. D.或
38.(2025高一·重庆江北·阶段练习)设a,,若集合,则 .
39.(2025高一·海南儋州·期中)已知集合,.若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
40.(2025高一·甘肃定西·期末)设,集合,若,则 .
考点八 用列举法表示集合
41.(25-26高一·全国·课前预习)用列举法表示集合 .
42.(25-26高一·全国·课堂例题)用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)既是质数又是偶数的整数组成的集合;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合C;
(4)中华人民共和国国旗的颜色名称的集合.
43.(25-26高一·全国·随堂练习)用列举法表示下列集合:
(1)方程的实数根组成的集合;
(2)大于10而小于20的合数组成的集合;
(3)方程组的解集组成的集合.
44.(2025高一·四川成都·阶段练习)用列举法表示下列集合:
(1)
(2)
(3)
45.(2025高一·上海·开学考试)用列举法表示集合 .
考点九 用描述法表示集合
46.(25-26高一·全国·课堂例题)用描述法表示下列集合:
(1)不等式的解组成的集合;
(2)正偶数组成的集合;
(3)函数的图像上所有的点组成的集合.
47.(25-26高一·全国·随堂练习)用描述法表示下列集合:
(1)被5除余3的正整数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
48.(25-26高一·上海·假期作业)用描述法表示下列集合:
(1)1000以内被3除余2的正整数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合.
49.(2025高一·全国·课前预习)用适当的方法表示下列集合.
(1);
(2);
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点.
50.(2025·甘肃张掖·模拟预测)方程组的解集是( )
A.,或 B.
C. D.
考点十 集合表示法的综合应用
51.(2025高一·上海·阶段练习)对正整数,记.
(1)用列举法表示集合;
(2)求集合中元素的个数;
52.(2025高一·上海·阶段练习)设,记关于与的二元一次方程组的解集为.
(1)求;
(2)是否存在的值,使得?若存在,求出所有可能的值;若不存在,说明理由;
(3)若使得中的数对为正整数数对,即与均为正整数,求的值以及对应的.
53.(2025高一·上海青浦·阶段练习)已知,求满足下列条件的非空集合中所有元素之和.
(1)
(2)
54.(2025高一·上海·单元测试)已知为一个数集,集合.
(1)设,求集合A的元素个数;
(2)设,证明:若,则.
55.(2025高一·北京房山·期中)已知非空集合.用表示集合中元素的个数.设且,且.
(1)若,直接写出以及的值.
(2)若,求的取值范围.
考点十一 集合的新定义题
56.【多选】(25-26高一·全国·课后作业)对于集合,,我们把集合且叫做集合与集合的差集,记作.已知集合,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
57.(2025·安徽蚌埠·模拟预测)对于数集,,定义,
,若集合,则集合中所有元素之和为( )
A.5 B. C. D.
58.【多选】(2025高一·湖北黄石·阶段练习)当一个非空数集G满足“如果,则,且时,”时,我们称G就是一个数域,以下四个关于数域的命题:①是任何数域的元素;②若数域G有非零元素,则;③集合是一个数域;④有理数集是一个数域,其中真命题有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
$$2025-2026学年高一数学高频考点与解题策略(人教A版2019必修第一册)
专题01 集合的概念11种常见考法归类(58题)
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学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
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考点一 集合概念的理解
(1) 判断元素能否构成集合
(2) 判断是否为同一集合
考点二 判断元素与集合的关系
考点三 已知元素与集合的关系求参数
考点四 集合元素互异性的应用
考点五 判断集合中元素的个数
考点六 根据集合元素个数求参数
考点七 由集合相等求参数
考点八 用列举法表示集合
考点九 用描述法表示集合
考点十 集合表示法的综合应用
考点十一 集合的新定义题
知识点1:集合的含义
一般地,我们把研究对象统称为元素,通常用小写拉丁字母,,,…表示.
把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),通常用大写拉丁字母,,,…表示集合.
知识点2:元素与集合
1.元素与集合的关系
(1)属于:如果是集合的元素,就说属于,记作 .
(2)不属于:如果不是集合的元素,就说不属于,记作.
特别说明:表示一个元素,表示一个集合.它们间的关系为:.
2.集合元素的三大特性
(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的,也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了,我们把这个性质称为集合元素的确定性.
(2)互异性(考试常考特点,注意检验集合的互异性):一个给定集合中元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素是不重复出现的,我们把这个性质称为集合元素的互异性.
(3)无序性:集合中的元素是没有固定顺序的,也就是说,集合中的元素没有前后之分,我们把这个性质称为集合元素的无序性.
知识点3:集合的表示方法与分类
1.常用数集及其符号
常用数集
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
数学符合
或
2.集合的表示方法
(1)自然语言法:用文字叙述的形式描述集合的方法叫做自然语言法
(2)列举法:把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“”括起来表示集合的方法叫做列举法.
注用列举法表示集合时注意:
①元素与元素之间必须用“,”隔开.
②集合中的元素必须是明确的.
③集合中的元素不能重复.
④集合中的元素可以是任何事物.
(3)描述法定义:一般地,设表示一个集合,把集合中所有具有共同特征的元素所组成的集合表示为,这种表示集合的方法称为描述法.有时也用冒号或分号代替竖线.
具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
(4)(韦恩图法):
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为图。
3.集合的分类
根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.
(1)有限集:含有有限个元素的集合是有限集,如方程的实数解组成的集合,其中元素的个数为有限个,故为有限集.有限集通常推荐用列举法或描述法表示,也可将元素写在图中来表示.
(2)无限集:含有无限个元素的集合是无限集,如不等式的解组成的集合,其中元素的个数为无限个,故为无限集.通常用描述法表示。
知识点4:集合相等
只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的.记作:,例如: ,
解题策略
1.三方面理解集合的含义
注:不是所有的对象都能构成集合,只有具有明确标准可以判定是否在集合内的对象才能组成集合.
2.判断一组对象能否构成集合的方法
(1)依据:元素的确定性是判断的依据.如果考查的对象是确定的,就能构成集合,否则不能构成集合.
(2)切入点:解答此类问题的切入点是集合元素的特性,即确定性、互异性和无序性.
图示如下:
一般地,确认一组对象a1,a2,a3,…,an(a1,a2,…,an均不相同)能否构成集合的方法为:
3.集合中元素的特性及应用
集合中元素具有确定性、互异性、无序性.确定性用于判断一组对象能否构成集合;互异性主要是提示我们求出结果后要检验,特别是题中含有参数时,一定要检验求出的参数是否使集合中的元素满足互异性;无序性主要是方便定义集合相等,当两个集合相等时,其元素不一定依次对应相等.
4、元素与集合的关系解读
5、N与N+(或N*)的区别
N+(或N*)是所有正整数组成的集合,而N是由0和所有的正整数组成的集合,所以N比N+(或N*)多一个元素0.
6、判断元素与集合关系的两种方法
(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出的,只要判断该元素在已知集合中是否给出即可. 此时应首先明确集合是由哪些元素构成的.
(2)特征法:对于某些不便直接表示的集合,判断元素与集合的关系时,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.此时应首先明确已知集合的元素具有什么属性,即该集合中元素要符合哪种表达式或满足哪些条件.
7.已知元素与集合的关系求参数
首先,明确元素与集合的从属关系,将元素代入集合对应的表达式或关系式中。比如元素属于某方程构成的集合,就把元素代入方程;属于某不等式构成的集合,就代入不等式。
其次,根据代入后得到的等式或不等式,求解参数的可能取值。过程中要留意集合元素的特性,如确定性、互异性等,必要时对参数取值进行初步筛选。
最后,将求出的参数值代入原集合进行检验,确保元素确实属于该集合,且集合满足元素互异性等要求,排除不符合条件的参数值,得到最终结果。
8.利用集合中元素的确定性、互异性求参数的策略及注意点
(1)策略:根据集合中元素的确定性,可以解出参数的所有可能值,再根据集合中元素的互异性对求得的参数值进行检验.
(2)注意点:利用集合中元素的互异性解题时,要注意分类讨论思想的应用.
9.判断集合中元素的个数,可按以下策略进行:
首先,对集合进行化简,明确元素的具体形式和限定条件。比如处理含根式、分式或不等式的集合,通过化简转化为更直观的表达式,便于分析元素构成。
其次,根据集合类型选择合适方法。对于有限集,若元素可列举,直接列举后计数;若涉及实数运算组合(如两个集合元素的运算结果),需列出所有可能结果,去除重复元素后计数。
若集合含参数或为无限集,需分类讨论参数取值对元素范围的影响,分析元素满足条件的情况,确定不同情形下的元素个数。同时,注意结合集合元素的互异性,避免重复计数。
10.根据集合元素个数求参数
根据集合元素个数的要求,分析元素的构成规律。列出关于参数的方程或不等式,结合集合元素的确定性、互异性等特性,求解参数的取值范围或具体值,注意排除使元素个数不符合条件的解。
注:对于一元二次方程,当二次项的系数中含参数时,首先要讨论二次项的系数是不是零,否则容易漏解.
11.由集合相等求参数
由集合相等可知两集合元素完全相同,列出所有可能的元素对应等式组。解方程组得到参数值后,代入集合检验,确保两集合元素完全一致且满足互异性,剔除导致集合元素重复的解。
12. 列举法表示集合的种类
(1)元素个数少且有限时,如{1,2,3,4}.
(2)元素个数多且有限时,可以列举部分,中间用省略号表示.如“从1到100的所有自然数”可以表示为{1,2,3,4,…,100}.
(3)元素个数无限但有规律时,也可以类似地用省略号列举.如“所有的正偶数”可以表示为{2,4,6,8,…}.
13.列举法表示集合的步骤及注意点
用列举法表示集合的3个步骤
(1)求出集合的元素.
(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次.
(3)用花括号括起来.
注意点:
二元方程组的解集,函数的图像形成的集合都是点的集合,一定要写成实数对的形式,元素与元素之间用“,”隔开.如{(2,3),(5,-1)}.
14.描述法表示集合的几点注意
(1)用描述法表示集合,应先弄清楚集合的属性,是数集、点集还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一个有序数对来表示其元素.
(2)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}.
(3)用描述法表示集合时,若描述部分出现元素记号以外的字母,需对新字母说明其含义或取值范围.不能出现未被说明的字母.所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方式就不符合要求,需将k∈Z也写进花括号内,即{x∈Z|x=2k,k∈Z}.
(4)多层描述时,应当准确使用“且”和“或”,所有描述的内容都要写在集合内.
(5)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所属范围为实数集时可以省略不写.例如,方程x2-2x+1=0的实数解集可表示为{x∈R|x2-2x+1=0},也可写成{x|x2-2x+1=0}.
15.描述法表示集合的2个步骤
16.集合的三种表示方法特点
17.选用列举法或描述法的原则
要根据集合元素所具有的属性选择适当的表示方法.列举法的特点是能清楚地展现集合的元素,通常用于表示元素较少的集合,当集合中元素较多或无限时,就不宜采用列举法;描述法的特点是形式简单、应用方便,通常用于表示元素具有明显共同特征的集合,当元素共同特征不易寻找或元素的限制条件较多时,就不宜采用描述法.
18.集合表示法的综合应用
解决集合表示法的综合应用问题,可遵循以下策略:
首先,精准剖析集合的代表元素及其属性。像方程解集这类集合,其元素是方程的根,由此能将集合问题转化为方程问题,比如判断元素个数可转化为判断方程根的个数。
其次,妥善处理含参数的情况。对于含参数的方程,要依据参数的不同取值分类讨论,比如方程是一次还是二次,这会影响根的个数和求解方式。同时,求出参数后,需验证是否满足集合元素的特性,如互异性等。
再者,深入理解并运用新定义或给定规则。当集合涉及新的定义或运算规则时,要准确把握其含义,将其转化为熟悉的集合知识进行处理,通过逐步推导和验证来解决问题。
19.集合的新定义
先仔细阅读新定义,理解其内涵和规则,将新定义转化为已学的集合知识。结合具体问题,运用新规则分析集合关系或元素特征,通过实例验证逻辑,进而求解问题。
考点一 集合概念的理解
(1) 判断元素能否构成集合
1.【多选】(25-26高一·山东德州·开学考试)下列说法正确的是( )
A.联合国安理会常任理事国能组成一个集合
B.我校很喜欢足球的同学能组成一个集合
C.由不大于的自然数组成的集合的所有元素为
D.数,,,,组成的集合中有5个元素
【答案】AD
【分析】利用集合的定义及集合中元素特征,对各个选项逐一分析判断,即可求解.
【解析】对于A,因为联合国安理会常任理事国是确定的,所以A正确;
对于B,因为喜欢足球的同学不确定,所以我校很喜欢足球的同学不能组成一个集合,故B错误;
对于C,因为不大于的自然数有,则由不大于的自然数组成的集合的所有元素为,故C错误;
对于D,因为,,所以数,,,,组成的集合中有5个元素,则D正确.
故选:AD.
2.(2025高一·全国·专题练习)下列各对象可以组成集合的是( )
A.与1非常接近的全体实数
B.新学期2025~2026学年度第一学期全体高一学生
C.高一年级视力比较好的同学
D.高中学生中的游泳高手
【答案】B
【分析】根据集合的元素必须具有确定性,逐个判断各个选项即可.
【解析】对于A:“非常接近”不具有确定性,故选项A错误;
对于B:对于任何一个学生可以判断其在高一学生这个集合中,故选项B正确;
对于C:“比较好”不具有确定性,故选项C错误;
对于D:“高手”不具有确定性,故选项D错误.
故选:B
3.(2025高一·全国·课前预习)下列对象不能构成集合的是( )
①我国古代著名的数学家;②所有的APEC成员国;③空气中密度小的气体.
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
【答案】D
【分析】根据集合元素的特性之一确定性进行判断.
【解析】研究一组对象能否构成集合的问题,首先要考查集合中元素的确定性.
①中的“著名”没有明确的界限;
②中的研究对象显然符合确定性;
③中“密度小”没有明确的界限.
故选:D
4.(2025高一·河南洛阳·阶段练习)以下四组对象,能构成集合的是( ).
A.最大的正实数 B.最小的整数
C.平方等于1的实数 D.最接近1的实数
【答案】C
【分析】利用可构成集合的元素的性质依次判断选项即可得解.
【解析】对于A,无法确定最大的正实数是哪一个数,故A错误;
对于B,无法确定最小的整数是哪一个数,故B错误;
对于C,平方等于1的实数为,可以构成集合,故C正确;
对于D,无法确定最接近1的实数是哪一个数,故D错误;
故选:C.
5.(2025高一·全国·课后作业)下列各组对象可以构成集合的是( )
A.数学必修第一册课本中所有的难题 B.小于8的所有素数
C.直角坐标平面内第一象限的一些点 D.所有小的正数
【答案】B
【分析】根据集合的确定性逐项分析判断即可.
【解析】对于选项A:“难题”的标准不确定,不能构成集合;
对于选项B:小于8的所有素数有2,3,5,7,能构成集合;
对于选项C:“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合;
对于选项D:没有明确的标准,所以不能构成集合.
故选:B.
(2) 判断是否为同一集合
6.(25-26高一·全国·课后作业)下列说法中正确的是( )
A.0与表示同一个集合
B.集合与是两个相同的集合
C.方程的解集为
D.集合可以用列举法表示
【答案】B
【分析】根据集合与元素的关系及集合的表示一一判断即可得结论.
【解析】对于A,0是元素不是集合,表示以0为元素的一个集合,所以A错误;
对于B,集合与的元素完全相同,且集合中元素具有无序性,所以是两个相同的集合,所以B正确;
对于C,所给集合不满足集合中元素的互异性,方程的所有解组成的集合可表示为,C选项错误;
对于D,集合表示大于4且小于5的全体实数,有无数个且无法一一列举出来,所以不可以用列举法表示,所以D错误.
故选:B.
7.(2025高一·上海·随堂练习)有两组集合(1),;(2),其中集合相等的是第 组.
【答案】(1)
【分析】根据集合相等的概念判断即可.
【解析】两个集合的元素完全相同就是相等集合.
对于(1),集合与集合中均为数集,且它们的元素完全相同,是相等的集合,体现了集合的无序性;
对于(2),集合与集合中均为点集,点和点是不同的点,
所以集合与集合的元素不同,不是相等的集合.
故答案为:(1).
8.(2025高一·全国·课堂例题)集合与集合表示同一个集合吗?
【答案】答案见解析
【解析】是同一个集合.虽然两个集合的代表元素的符号(字母)不同,但实质上它们均表示大于3的所有实数,故表示同一个集合.
9.(2025高一·全国·课堂例题)集合与是否为相等集合?
【答案】否.
【解析】否,因为所表示的点集的坐标不同.
10.【多选】(2025高一·江苏常州·阶段练习)下列各组中表示不同集合的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】ABD
【分析】根据集合相等的概念依次分析各选项即可得答案.
【解析】选项A中,是数集,是点集,二者不是同一集合,故;
选项B中,与表示不同的点,故;
选项C中,,,故;
选项D中,是二次函数的所有组成的集合,而集合是二次函数图象上所有点组成的集合,故.
故选:ABD.
考点二 判断元素与集合的关系
11.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解方程,结合,化简集合即可求解.
【解析】因为,所以或.
又,所以,,故.
故选:C.
12.(25-26高一·全国·课前预习)已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据元素与集合的关系判断即可.
【解析】由题意可得,,,,
所以.所以只有选项B正确.
故选:B.
13.(25-26高一·全国·随堂练习)用符号“”或“”填空:
(1)0 , ,3.14 , , , ;
(2)0 ,1 .
【答案】
【分析】利用特殊数集的定义以及元素与集合的关系即可求解.
【解析】(1)是正整数集,0不是正整数,;
是整数集,是整数,;
是有理数集,3.14是有理数,;
是有理数集,是无理数,;
是整数集,不是整数,;
是实数集,是实数,;
(2)集合中含有元素,;
解方程得,,则,
.
故答案为:(1);;;;;;(2);.
14.(2025高二·浙江温州·期末)已知,集合,则与的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据元素与集合之间的关系判断各个选项;
【解析】已知,集合,则与是元素和集合的关系,
所以.
故选:B.
15.(2025高一·全国·课前预习)已知集合为非零常数,则下列不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分,;,或,异号,进行求值,即可得解.
【解析】若,时,;
若,时,;
若,异号时,.
故选:A
考点三 已知元素与集合的关系求参数
16.(2025高三·全国·专题练习)已知集合,且,则实数的值为( )
A. B.0 C.3 D.或3
【答案】C
【分析】由或求得并代入集合检验.
【解析】因为,所以分为以下两种情况讨论.
①或,当时,集合,满足题意;当时,集合,不满足集合的互异性,故舍去.
②,此时集合,不满足集合的互异性,故舍去.综上所述,.
故选:C.
17.(25-26高一·福建龙岩·开学考试)若,则 .
【答案】
【分析】由已知可得或,求出值并验证互异性.
【解析】因为,所以或.
若,则或,
当时,,不满足集合中元素的互异性;
当时,,此时,符合题意;
若,则,由上可知,不满足互异性.
综上可知,.
故答案为:
18.(2025高一·上海浦东新·阶段练习)已知集合,且,则 .
【答案】
【分析】由,可得或,然后分情况求出的值,再利用集合中的元素的互异性判断即可
【解析】由,可得或,
由,解得,经过验证,不满足条件,舍去.
由,解得或,经过验证:不满足条件,舍去.
∴.
故答案为:.
19.(25-26高一·全国·课堂例题)不包含, 0, 1的实数集A满足条件:若,则.如果,用列举法表示集合A.
【答案】
【分析】利用迭代法,将所得的数依次代入,即可求解.
【解析】因为,所以.
因为,所以.
因为,所以.
因为,所以.
开始循环,
综上,.
20.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知集合的最大元素等于该集合的所有元素之和,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分类讨论,根据题意列出关系式求解即可.
【解析】根据集合中元素的互异性可得:,且.
当集合时,集合的最大元素为;当集合时,集合的最大元素为;
根据题意可得:集合的所有元素之和为.
且或,
解得:.
故选:B.
考点四 集合元素互异性的应用
21.(25-26高一·全国·随堂练习)若,由两个元素构成的集合中,应满足的条件是 .
【答案】
【分析】根据集合元素的互异性,可求解.
【解析】根据集合元素的互异性,,解得,
所以应满足的条件是.
故答案为:
22.(2025高一·江苏扬州·期中)集合中的不能取的值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】根据集合的互异性,即可求解.
【解析】由集合的互异性可知,,或,或,
得,或,或,
故选:C
23.(2025高一·四川成都·期中)集合中实数的取值范围是( )
A.或B.且C.或 D.且
【答案】D
【分析】根据集合元素的互异性,即可求解.
【解析】由集合元素的互异性可知,,解得且,
所以实数的取值范围为且.
故选:D.
24.(2025高一·全国·专题练习)数集中的x不能取的数值的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用集合中的元素具有互异性的性质列出关于x的不等式,解之即可得到x不能取的数值的集合.
【解析】由解得;由解得.
∴x不能取的值的集合为.
故选:C.
25.(2025高一·全国·单元测试)非空有限数集满足:若,,则必有,,.则满足条件且含有两个元素的数集 .(写出一个即可)
【答案】(或)
【分析】设,结合题意与集合的性质分析即可.
【解析】不妨设,根据题意有,ab, 所以,,中必有两个是相等的.
若,则,故,又或,所以(舍去)或或,此时.
若,则,此时,故,此时.若,则,此时,故,此时.
综上,或.
故答案为:(或)
考点五 判断集合中元素的个数
26.(2025高一·福建福州·期中)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】利用集合中元素的互异性,对的取值进行分类讨论即可.
【解析】由题意,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
由集合中元素满足互异性,所以.
故选:B.
27.(2025高一·河南·期中)若集合,则的元素个数为 .
【答案】4
【分析】由集合的描述法可得结果.
【解析】由题意得,所以的元素个数为4.
故答案为:4.
28.(2025高一·广东汕头·阶段练习)若以方程和的解为元素组成集合,则中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】解出方程的根,再根据集合元素互异性可求得集合元素个数即可得解.
【解析】因为,解之可得或,
,解之可得或,
根据集合元素的互异性可知集合一共有3个元素.
故选:C
29.(2025高二·江西南昌·阶段练习)已知集合,则集合中全部元素之和为 .
【答案】
【分析】分离常数,即可根据整除求解,相加即可求解.
【解析】 ,所以,即.
故集合A中全部元素之和为
故答案为:.
30.(2025高三·重庆南岸·阶段练习)定义集合的一种运算:,若,则中的元素个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】计算可求得,可得结论.
【解析】因为,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
所以,
故中的元素个数为3.
故选:C.
考点六 根据集合元素个数求参数
31.(25-26高一·全国·课前预习)已知集合.
(1)若,求实数的值;
(2)若集合中至少有一个元素,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意是方程的根,代入解方程即可.
(2)当时,方程为有一个解符合题意,当时,利用判别式法列不等式求解范围,最后两种结果求并集即可得解.
【解析】(1)因为,所以,解得.
(2)①当时,原方程为,解得,此时集合中只有一个元素6,符合题意;
②当时,若集合中至少有一个元素,则一元二次方程有解,
即,解得且.
综上所述,实数的取值范围为.
32.【多选】(25-26高一·全国·课后作业)(多选)已知,集合,则满足中有个元素的的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】由,可知,依次讨论为时,集合中的元素个数即可得到结论.
【解析】由,可知,所以依次讨论为时,集合中的元素个数.
A选项,时,满足的的值为,
故集合中有个元素;
B选项,时,满足的的值为,故集合中有个元素;
C选项,时,满足的的值为,
故集合中有个元素;
D选项,时,满足的的值为,故集合中有个元素.
故选:AC.
33.(2025高一·全国·专题练习)若集合中至多有一个元素,求实数a的值
【答案】
【分析】当时,验证是否满足题意,当时,由即可求解.
【解析】由题意有:当时,满足题意,
当时,,
故答案为:.
34.(2025高一·全国·课前预习)已知集合.
(1)若中只有一个元素,求的值;
(2)若中至多有一个元素,求的取值范围;
(3)若中至少有一个元素,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)或
(3)
【分析】(1)分和进行求解;
(2)中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素,进行求解;
(3)中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,进行求解.
【解析】(1)当时,原方程变为,
此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,
,即,
原方程的解为,符合题意.
故当或时,原方程只有一个解,此时中只有一个元素.
(2)中至多含有一个元素,即中有一个元素或没有元素.
当,即时,原方程无实数解.
结合(1)知,当或时中至多有一个元素.
(3)中至少有一个元素,即中有一个或两个元素,
当时,原方程变为,此时,符合题意;
当时,方程为一元二次方程,由得.
综上可知当时,中至少有一个元素.
35.(2025高一·云南红河·期中)记关于的方程的解集为,且恰有3个元素.
(1)证明:;
(2)若以中的元素为边长的三角形恰好为直角三角形,求a,b的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)的值为的值为62.
【分析】(1)先对原方程进行等价变形;再根据题意、求根公式和两个方程判别式之间的关系可得出,进而可证得.
(2)先根据求出方程的三个实数根;再根据题意,利用勾股定理列出关于方程求解即可.
【解析】(1)证明:原方程等价于或,
即或.
因为关于的方程的解集为,且恰有3个元素,
所以方程或均有实数根,
由求根公式可得:,,
,.
由于,
所以当时,恰有3个元素,即.
(2)由(1)知,,原方程等价于或,
则两个方程的三个根分别为.
若它们是直角三角形的三边,
则且
解得:.
故的值为,的值为62.
考点七 由集合相等求参数
36.(2025高一·上海奉贤·期中),则 .
【答案】0
【分析】根据题意结合集合相等即可得结果.
【解析】因为,所以.
故答案为:0.
37.(2025高一·湖南永州·阶段练习)若集合,且,则实数的值为 ( ).
A.或 B. C. D.或
【答案】D
【分析】根据集合相等可得,运算求解即可.
【解析】因为,且,
则,解得或.
故选:D.
38.(2025高一·重庆江北·阶段练习)设a,,若集合,则 .
【答案】0
【分析】利用集合相等以及,可得,即,代入原式可得的值,进而求出答案.
【解析】由题意可知:,
因为,则,可得,
则,可得,且满足,
所以.
故答案为:0.
39.(2025高一·海南儋州·期中)已知集合,.若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据集合的互异性求出和即可.
【解析】由题意可知,两集合元素全部相等,得到或,
若,解得,此时,不满足集合的互异性;
若,解得(舍)或,
当时,,符合题意,所以,
所以.
故选:B
40.(2025高一·甘肃定西·期末)设,集合,若,则 .
【答案】
【分析】根据集合相等可得,进而可得结果.
【解析】因为,则,所以.
故答案为:.
考点八 用列举法表示集合
41.(25-26高一·全国·课前预习)用列举法表示集合 .
【答案】
【分析】找到6的正因数,结合列举法即可得出结果.
【解析】因为,且,所以,则,故或7,所以.
故答案为:.
42.(25-26高一·全国·课堂例题)用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)既是质数又是偶数的整数组成的集合;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合C;
(4)中华人民共和国国旗的颜色名称的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4){黄色,红色}
【分析】确定出集合中的元素,利用集合的列举法求解即可.
【解析】(1)因为大于1且小于6的整数包括2,3,4,5,所以.
(2)既是质数又是偶数的整数只有2,集合为;
(3)联立,解得,
所以一次函数与的交点为,所以.
(4)易知国旗颜色有黄色与红色,所以集合为{黄色,红色}.
43.(25-26高一·全国·随堂练习)用列举法表示下列集合:
(1)方程的实数根组成的集合;
(2)大于10而小于20的合数组成的集合;
(3)方程组的解集组成的集合.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)(2)(3)根据描述及方程确定集合元素,列举法写出集合即可.
【解析】(1)因为方程的实数根为,集合表示为.
(2)大于10而小于20的合数有12,14,15,16,18,集合表示为;
(3)由,得,方程组的解集可表示为.
44.(2025高一·四川成都·阶段练习)用列举法表示下列集合:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)解一元二次方程即可求出结果;
(2)根据已知条件和自然数的概念即可求出结果;
(3)解一元二次方程即可求出结果.
【解析】(1)由可得:,所以.
(2).
(3).
45.(2025高一·上海·开学考试)用列举法表示集合 .
【答案】
【分析】利用常用数集的意义列举出所有元素即可.
【解析】.
故答案为:
考点九 用描述法表示集合
46.(25-26高一·全国·课堂例题)用描述法表示下列集合:
(1)不等式的解组成的集合;
(2)正偶数组成的集合;
(3)函数的图像上所有的点组成的集合.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】利用集合的描述法来表示集合.
【解析】(1)集合中的元素是数,设代表元素为x,
则x满足,所以,即.
(2)正偶数组成的集合是;
(3)函数的图像上所有的点组成的集合是
47.(25-26高一·全国·随堂练习)用描述法表示下列集合:
(1)被5除余3的正整数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)(2)用集合的描述法来表示即可.
【解析】(1)被5除余3的正整数组成的集合是;
(2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合是.
48.(25-26高一·上海·假期作业)用描述法表示下列集合:
(1)1000以内被3除余2的正整数组成的集合;
(2)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合.
【答案】(1),且
(2)且
【分析】(1)先考虑被3除余2的正整数用表示,再考虑正整数及1000以内这两个限制条件,用描述法表示即可;
(2)先考虑平面直角坐标系中第二象限内的点的特点是,再考虑集合是点集,用描述法表示即可.
【解析】(1)1000以内被3除余2的正整数组成的集合为,且;
(2)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合且.
49.(2025高一·全国·课前预习)用适当的方法表示下列集合.
(1);
(2);
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)可以用列举法表示集合;
(2)可以用列举法表示集合;
(3)可以用描述法表示给出的集合.
【解析】(1),,,
或或
.
(2)且,
.
,即.
.
(3)平面直角坐标系中所有第二象限内的点构成的集合可以表示为:
50.(2025·甘肃张掖·模拟预测)方程组的解集是( )
A.,或 B.
C. D.
【答案】D
【分析】解方程组,用集合表示即可判断.
【解析】由方程组,解得,所以该方程组的解集为,
而.
故选:D.
考点十 集合表示法的综合应用
51.(2025高一·上海·阶段练习)对正整数,记.
(1)用列举法表示集合;
(2)求集合中元素的个数;
【答案】(1);
(2)46
【分析】(1)根据集合和的定义,将代入,通过列举,时的所有可能值来得到;
(2)计算集合中元素个数时,需要分别考虑取不同值时的情况,找出重复的元素个数,再根据总计算个数减去重复个数得到中元素个数.
【解析】(1)已知,当时,.
对于,当,时,;
当,时,;当,时,.
当,时,;当,时,;
当,时,.
当,时,;当,时,;
当,时,.
综上,.
(2)当时,,此时中有个元素,分别为.
当时,,此时又有个不同的元素,
因为()与时的元素不同.
当时,同理,又得到个不同元素.
当时,,这里面有个数1,2,3与时中的数重复.
当时,,得到个不同元素,因为()与前面的元素都不同.
当时,,得到个不同元素,因为()与前面的元素都不同.
当时,,得到个不同元素,因为()与前面的元素都不同.
计算中元素个数,总共种的组合,但是时与前面重复了个元素,所以中元素个数为.
52.(2025高一·上海·阶段练习)设,记关于与的二元一次方程组的解集为.
(1)求;
(2)是否存在的值,使得?若存在,求出所有可能的值;若不存在,说明理由;
(3)若使得中的数对为正整数数对,即与均为正整数,求的值以及对应的.
【答案】(1)
(2)存在,;
(3)答案见解析
【分析】(1)令,解方程组,即可求出;
(2)将代入,得到,求使方程无解即;
(3)由(2)知,,得,求出使得为正整数的,再求出对应的即可.
【解析】(1)当时,方程组为,解得,所以.
(2)将代入,得,整理得,
当时,方程无解,即.
(3)由,则,
由(2)知,,得,
因为为正整数,所以为正整数,解得或或,
当时,,所以,
当时,,所以,
当时,,所以.
53.(2025高一·上海青浦·阶段练习)已知,求满足下列条件的非空集合中所有元素之和.
(1)
(2)
【答案】(1)或
(2)或或
【分析】(1)当时求出,当时利用韦达定理计算可得;
(2)首先可得,再分析方程的解,当时求出,当时分为方程的解和不是方程的解两种情况讨论.
【解析】(1)因为且为非空集合,
对于方程,
当,即时,解得,
所以,此时集合中所有元素之和;
当,即时,方程有两个不相等实数根,且两根之和为,
此时集合中所有元素之和;
综上可得集合中所有元素之和或;
(2)因为,
由,则或,
对于,解得,所以;
对于,
当,即时,解得,
所以,此时集合中所有元素之和;
当,即时,方程有两个不相等实数根,且两根之和为,
若为方程的解,则,此时方程的两根为和,
此时,则集合中所有元素之和;
若不为方程的解,即,
此时集合中所有元素之和;
综上可得:集合中所有元素之和或或.
54.(2025高一·上海·单元测试)已知为一个数集,集合.
(1)设,求集合A的元素个数;
(2)设,证明:若,则.
【答案】(1)8个;
(2)证明见解析.
【分析】(1)需要对的取值进行分类讨论,然后计算出,再根据元素的互异性求解;
(2)设,计算出,即可证明.
【解析】(1)时,;
,;
,;
,时,;
,时,;
,时,;
,时,;
,时,;
,时,;
所以,它有8个元素;
(2)因为,
所以设,.
,所以得证.
55.(2025高一·北京房山·期中)已知非空集合.用表示集合中元素的个数.设且,且.
(1)若,直接写出以及的值.
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)根据题意即可求解;
(2)根据题意可得,,从而可得,再分别求出的最小值,即可求解.
【解析】(1)根据题意可得,,
所以.
(2)令,且,
任取两个元素作和,可得:,共个,
任取两个元素作差,可得:,共个,
因此,,则有;
显然,当时,,
此时集合T中只有3个元素,因此,
对于是满足的任意4个实数,
必有,
显然,当时,集合S中只有5个元素,
因此,所以,
综上所述,的取值范围为.
考点十一 集合的新定义题
56.【多选】(25-26高一·全国·课后作业)对于集合,,我们把集合且叫做集合与集合的差集,记作.已知集合,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】根据集合新定义进行判断即可.
【解析】根据差集的定义知表示中独有元素,表示中独有元素,
则,故A,B正确,C,D不正确.
故选:AB.
57.(2025·安徽蚌埠·模拟预测)对于数集,,定义,
,若集合,则集合中所有元素之和为( )
A.5 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据集合的新定义求出和,即可求出元素之和.
【解析】根据新定义,集合,则,
则 ,则可知所有元素之和为.
故选:D
58.【多选】(2025高一·湖北黄石·阶段练习)当一个非空数集G满足“如果,则,且时,”时,我们称G就是一个数域,以下四个关于数域的命题:①是任何数域的元素;②若数域G有非零元素,则;③集合是一个数域;④有理数集是一个数域,其中真命题有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】根据新定义,逐项判断分析即可.
【解析】对①:当时,有,所以0是任何数域的元素,故①正确;
对②:取非0实数,则,再由,则,可得任意正整数属于,故②正确;
对③:若为数域,取,,则不成立,故③错误;
对④:任取有理数,,令,,则, ,
,且,所以有理数集是数域,故④正确.
所以正确的有:①②④.
故选:B.
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